Fisikawan menduga Higgs boson kedua ditemukan - lebih berat dari yang pertama
The Large Hadron Collider terus memukau. Beberapa tahun yang lalu, fisikawan menemukan boson Higgs dengan menabrak dan menghancurkan proton yang bergerak dengan kecepatan cahaya di cincin raksasa dengan kecepatan cahaya. Biarlah ia secara tidak langsung - setelah pembusukannya, tetapi ia ditemukan. Di mana para ilmuwan yang meramalkan keberadaan Higgs boson - François Engler dan, pada kenyataannya, Peter Higgs sendiri pada tahun 2013 dianugerahi Penghargaan Nobel dalam bidang fisika.
Higgs meneteskan air mata ketika dia mengetahui bahwa boson dan Tuhannya telah ditemukan
Dalam eksperimen yang berlangsung pada Desember 2015, proton dihancurkan dengan sekuat tenaga. Akibatnya, adalah mungkin untuk melumpuhkan partikel yang tidak diketahui sains dari alam semesta. Setelah terbang, ia hancur menjadi foton. Energi mereka memungkinkan untuk memperkirakan massa partikel yang tidak diketahui - sekitar 750 gigaelektronvolt. Dan asumsikan bahwa Higgs boson kedua telah terdeteksi, yang 6 kali lebih berat dari yang pertama di uji coba pada tahun 2011 dan 2012. Fisikawan membicarakan hal ini pada konferensi yang baru-baru ini diadakan di Italia - di Pegunungan Alpen.
Tabrakan proton dengan dua kali lipat mengguncang partikel baru dari alam semesta
Menurut teori, yang pertama - boson Higgs memberi massa pada materi di Alam Semesta, membuat semua partikel lain "berbobot". Oleh karena itu, ia disebut partikel ilahi. Atau bagian dari Tuhan. Dialah yang hilang untuk kemenangan terakhir Model Standar, yang menjelaskan struktur alam semesta kita. Hanya satu partikel.
Video promosi:
Higgs boson ditemukan. Model Standar menang - tidak perlu merevisinya dan mencari fisika baru. Namun, boson Higgs kedua menghancurkan segalanya, karena keberadaannya tidak dipertimbangkan oleh Model Standar. Artinya, seharusnya tidak. Dan dia sepertinya …
Apa dan apa yang diberikan boson kedua? Apakah ini partikel ilahi lainnya? Tidak ada jawaban pasti. Masih belum ada cukup data statistik untuk membuat satu Higgs boson diakui sebagai nyata. Tetapi kemungkinan ini tinggi - para peneliti dari dua detektor - CMS (Compact Muon Solenoid) dan ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS) secara independen menemukan jejak partikel yang tidak diketahui.
Salah satu detektor yang merekam peluruhan Higgs boson kedua.
Mungkin, jika penemuan ini dikonfirmasi, masih perlu ditemukan fisika baru, di mana ada lebih banyak partikel daripada yang lama.
Beberapa kepala ilmiah yang hebat berfantasi: bagaimana jika boson Higgs kedua menunjukkan adanya gaya fundamental kelima tertentu - selain empat gaya yang diketahui: gravitasi, interaksi elektromagnetik, interaksi nuklir kuat dan lemah?
Atau apakah partikel baru - karena sangat berat - termasuk dalam materi gelap yang sama, yang seharusnya penuh di alam semesta, tetapi tidak dapat dideteksi dengan cara apa pun?
Fisikawan di persimpangan jalan. Eksperimen baru di LHC dapat dimulai di mana saja. Tetapi mereka tidak akan membuat Anda bosan.
DI SAMPING ITU
Fisikawan tidak takut mencari fisika baru
Ngomong-ngomong, para ilmuwan tidak akan berpegang pada satu Higgs boson. Dan pencarian pendekatan fisika baru tidak membuat mereka takut. Memang, dalam serangkaian eksperimen pada LHC yang dimodernisasi - kapasitas dua kali lipat, yang akan berakhir pada 2018 - tepat pada waktunya untuk Piala Dunia di Rusia, saya ingin ini:
1. Dapatkan materi gelap. Menurut teori, zat di alam semesta kita ini sudah 85 persen. Namun secara praktis masih sulit dipahami. Tidak diketahui terdiri dari apa, di mana, bagaimana dan mengapa itu tersembunyi.
Fisikawan tidak yakin bahwa mereka dapat melihat materi gelap secara langsung - mereka berharap mendaftarkan partikel yang meluruhnya. Ngomong-ngomong, Higgs boson ditemukan dengan cara yang sama.
2. Hancurkan beberapa partikel eksotik dari proton - misalnya, partikel supersimetrik, yang merupakan versi partikel biasa yang lebih berat. Secara teori, mereka harus ada lagi.
3. Pahami ke mana perginya antimateri. Menurut teori fisika yang ada, dunia kita seharusnya tidak ada. Bagaimanapun juga, seperti yang kita yakini, ia terbentuk sebagai hasil dari Big Bang, ketika sesuatu yang sangat kecil dan sangat padat tiba-tiba "meledak", mengembang dan berubah menjadi materi. Namun, bersamaan dengan itu, antimateri diwajibkan untuk terbentuk - sama persis dengan materi. Kemudian mereka musnah - yaitu, menghilang dengan kilatan cahaya. Hasilnya tidak ada alam semesta. Namun, itu tersedia. Dan jika demikian, maka sebagai hasil dari sesuatu terdapat lebih banyak materi daripada antimateri. Yang menyebabkan, pada akhirnya, munculnya segala sesuatu. Tetapi apa yang menyebabkan bias pembukaan yang bermanfaat? Dan ke mana, pada akhirnya, semua antimateri pergi? Teka-teki yang tak terpecahkan. Mereka akan mencoba memecahkannya, menerima partikel antimateri dalam percobaan di LHC.
4. Cari tahu apakah ada dimensi tambahan. Teori ini sepenuhnya mengakui bahwa di dunia kita tidak ada tiga dimensi - panjang, tinggi, lebar (X, Y, Z), tetapi lebih banyak lagi. Dari sini, kata mereka, dan gravitasi memanifestasikan dirinya jauh lebih lemah daripada interaksi fundamental lainnya. Kekuatannya pergi ke dimensi lain.
Fisikawan percaya bahwa adalah mungkin untuk membuktikan keberadaan dimensi ekstra. Untuk melakukan ini, Anda perlu mendeteksi partikel yang hanya ada dengan dimensi tambahan. Karenanya, dalam eksperimen baru di LHC, mereka - fisikawan - akan mencoba melakukan ini.
5. Mengatur sesuatu seperti penciptaan dunia. Fisikawan berniat mereproduksi momen-momen pertama kehidupan alam semesta. Percobaan di mana, alih-alih proton, ion timbal yang jauh lebih berat akan bertabrakan harus memungkinkan untuk kembali ke asalnya. Dan untuk menghasilkan zat yang muncul sekitar 13,7 miliar tahun lalu segera setelah Big Bang. Dan sebagai hasilnya. Bagaimanapun, dari peristiwa yang membingungkan inilah penciptaan dunia diduga terjadi. Dan pada awalnya di dalamnya - dunia - tidak ada atom, apalagi molekul, dan hanya ada yang disebut plasma quark-gluon. Ini akan dihasilkan menjadi berkeping-keping oleh ion timbal yang rusak setelah tabrakan langsung.
Eksperimen serupa sebelumnya tidak menjelaskan banyak - tidak ada kekuatan tabrakan yang cukup. Sekarang sudah menjadi dua kali lipat. Dan plasma harus sama dengan alam semesta yang baru lahir.
Menurut salah satu hipotesis, begitu muncul, alam semesta tidak berperilaku seperti gas. Seperti yang disarankan sebelumnya. Sebaliknya, itu cair - padat dan sangat panas. Dan ungkapan "sup quark-gluon", yang diterapkan pada materi utama di dalamnya, mungkin ternyata lebih dari sekadar kiasan.
Sebagai alternatif, gas yang sangat panas dibuat terlebih dahulu, kemudian berubah menjadi sesuatu yang panas dan cair. Dan baru kemudian - dari sini - dunia di sekitar kita secara bertahap mulai "muncul". Mungkin eksperimen baru dengan kekuatan penghalang akan memungkinkan pemahaman yang lebih akurat tentang materi utama. Dan tentukan apakah itu cair atau gas.
Fisikawan nuklir ingin memahami cara kerja alam semesta
REFERENSI
Bagel raksasa
Fisikawan dari Organisasi Eropa untuk Riset Nuklir (CERN) meluncurkan kembali mesin cyclopean mereka - Large Hadron Collider (LHC), alias Large Hadron Collider (LHC), yang menjalani modernisasi pada 3 Juni 2015. Energi tumbukan proton pada percobaan sebelumnya adalah 7 teraelectronvolts (TeV). Dan sekarang telah ditingkatkan hingga 14 TeV.
Ketika LHC baru dibangun, salah satu fisikawan melahirkan pepatah: "Kami akan mencoba melihat apa yang terjadi dan mencoba memahami apa artinya." Sekarang pepatah menjadi lebih relevan.
Perwakilan dari 100 negara, lebih dari 10 ribu ilmuwan dan spesialis, termasuk beberapa ratus dari Rusia, berpartisipasi dalam pembuatan LHC dan dalam eksperimen selanjutnya.
LHC adalah akselerator proton berbentuk donat dengan diameter 27 kilometer. Itu terkubur di kedalaman 50 hingga 175 meter di perbatasan Swiss dan Prancis. Ia dilapisi dengan superkonduktor - percepatan partikel - magnet yang didinginkan oleh helium cair. Dua balok partikel bergerak di sekitar cincin dalam arah yang berlawanan dan bertabrakan dengan kecepatan cahaya (0,9999 darinya). Dan pecah berkeping-keping: menjadi sejumlah fragmen, di mana tidak ada yang bisa hancur sebelumnya. Hasilnya direkam menggunakan detektor besar ALICE, ATLAS, CMS dan LHCb.
Cincin Penumbuk Hadron Besar
Para ilmuwan bertujuan untuk meningkatkan jumlah tabrakan menjadi satu miliar per detik. Berkas proton yang bergerak di sepanjang cincin collider mengikuti apa yang disebut paket. Sejauh ini ada 6 paket yang masing-masing berisi sekitar 100 miliar proton. Selanjutnya jumlah paket akan ditambah menjadi 2808.
Eksperimen, yang berlangsung dari 2009 hingga 2013, dan seri saat ini - pada collider yang dimodernisasi - tidak menyebabkan bencana: baik global maupun lokal. Kemungkinan besar itu akan terbawa di masa depan. Benar, ada rencana untuk meningkatkan energi tumbukan proton menjadi 33 teraelectronvolts (TeV). Ini lebih dari dua kali lipat dari percobaan yang sedang berlangsung sekarang.
Vladimir LAGOVSKY
